任意进制计数器的构成方法

1
2
3
4
CLK
Q 01
2
3
4
RD 1
C
5
6
7
5
60
1
△t→0
图6.3.33
时序图
-- 精品--
R D ( Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 ) ,L D 1 ,E E P 1 P
1
2
3
4
C LK
Q
01
2
3
4
RD 1
C
5
6
7
5
60
1
△t→0
时序图
-- 精品--
状态图
暂态
逢6清零：跳过6-9四个状态，状态6短暂出现
同步清零：6进制，第6个有效边沿清零0
同步 ，RD/ 应在状态5时有效
M=6，在SM-1=S5=0101时反馈使 RD 0，待第6个
上升沿到来时复位至0000态， RD 1。
异步预置：6进制，逢6预置0
异步 ，LD/ 在状态6时有效
M=6，当为SM=S6=0110时反馈使 LD0， 立刻预置成0000态，LD1 。
-- 精品--
原理（M<N）
7进制：逢7清零 M进制：逢M清零
RD (Q3 Q2Q1Q0),LD1 EP EP 1,C(Q3 Q2Q1Q0 )
RD (SM),LD1 EPEP1,C(SM1)
原理：计数循环过程中逢M清 零跳过 N－M个状态（利用异 步清零功能）
暂态
-- 精品--
缺点及改进
由于清零信号随着计数器被清零而立即消失，其持续的时间极短， 若计数器内的触发器复位有快有慢，可能慢的还未复位，清零信号已 经消失，导致电路误动作，故置零法的电路工作可靠性低。为了改善 电路的性能，在清零信号和清零信号输入端之间接一基本RS触发器， 如图6.3.35所示。
LD(Q3 Q2Q1Q0 ),RD 1 EP EP 1,C(Q3 Q2Q1Q0 )
LD(SM1),RD 1 EPEP1,C(SM1)
原理：计数循环过程中
LD/ 在SM-1时有效,第M个 有效边沿预置0跳过N－M 个状态（利用同步预置 功能）
产生预置数信号的状态
-- 精品--
优点
（1）因为是同步预置，LD /在SM-1一出现有效后，要 等下一个CLK有效边沿到来是才置数，在第M个有效边沿到 时， LD /=0已稳定建立了，就不存在异步置零法中因置零 信号持续的时间过短而可靠性不高的问题；且没有暂稳态 的出现。
有四种功能：异步置零、同步预置、 保持和计数,四种功能优先级别是异步置 零>同步预置>保持>计数。
-- 精品--
三、M<N的实现方法
实 现 方 法
置零功能
置数功能
来自百度文库
置零法（复位法）：利用置零功能 分异步和同步
置数法（置位法）：利用预置数功能 分异步和同步
可从N个循 环状态的中 任一状态
可从N个循 环状态的中 任一状态
任意进制 计数器的构成方法
通过介绍用 74LS160 同步十
进制计数器实现M进制计数器来介绍构 成方法
-- 精品--
一、任意进制计数器
M N
的实现方式
M
N
N进制
M进制
用N进制计数器(如 74LS160)芯片,去实现
M进制计数器的方法。
需要M(模任意)计数器 A法：用触发器设计，M> 4麻烦 B法：用模 N计数器芯片结合芯
片扩展功能进行扩展
（考虑：经济） 只生产N（模有限种）计数器 通过扩展功能：复位、置数、保 持等满足客户的各种模值M的需求
用已有N进制计数芯片，组成M进制计数器， 是常用的方法。即用扩展功能达到目的。
-- 精品--
二、复习计数器 74LS160
-- 精品--
功能
同步十进制加法计数器74LS160，进 位脉冲是在 1001 时出现的，即是对状态 1001 的译码。
-- 精品--
小结
前面介绍了利用计数芯片扩展功能实现任意 进制（ M<N ）计数器的两种构成方法：
1、利用芯片的置零功能来实现的置零法。 2、利用芯片的置数功能来实现的置数法。 不管采用哪种方法，要注意采用的扩展功能 是异步还是同步，因为取用译码状态是不同的。
-- 精品--
常用TTL计数器
-- 精品--
2
3
4
CLK
Q 01
2
3
4
LD 1
5
6
7
5
0
1
C
图6.3.33
时序图
-- 精品--
状态图
第6个上升沿预置0：跳过6-9四个状态，没有暂态 同步预置：LD/在状态5时有效，等待第6个上升沿预置0。
-- 精品--
原理 （M<N）
7进制：第7个有效边沿预置0 同步：LD/ 在状态6时有效
M进制：第M个有效边沿预置0 同步：LD/ 在状态M-1时有效
（2）置数法是可以重复置入某个数值（0或其他值， 比置零法灵活），来跳跃N-M个状态，从而获得M进制计数 器。这里置入0值（D3D2D1D0=0000）的情况，即状态编码采 用8421码。其他情况后面再讲。
-- 精品--
之前例子中，如果74LS160芯片是同 步清零功能，异步预置功能呢，该如何 实现？状态也采8421码编码。
提高： 试用74LS160 实现状态图如
右图所示的特殊4进制计数器。
提示：同时使用置零和置数功能
-- 精品--
跳至 跳至
0态（跳转目标 只有一个：0，
不可设置）
0态或其它状态—由数 据输入端D的值决定，
即可设置。
异步：一有效立刻执行; 同步：有效后待有效边沿到时执行。
-- 精品--
用74LS160 实现6进制计数器
方法一：置零法 利用74LS160的异步置零功能来实现
逢6清零 R D ( Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 ) ,L D 1 ,E E P 1 P
图6.3.35
0 0 10 0
1
0
1 0
-- 精品--
1 01
方法二：置数法
用74LS160 实现6进制计数器 利用74LS160的同步置数功能来实现
第6个有效边沿预置0
同步：LD/应先有效
LD (Q 3 Q 2Q 1 Q 0),R D 1,E P E P 1 D 3D 2D 1D 00000
1